| 冷剪刃淬火工藝的改進(jìn)
高文喜
分類號：TG156．34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
文章編號：0254-6051（2000）02-0053-02
Improvement of Heat Treatment
Process for Shears
GAO Wen-xi▲
圖1所示為軋鋼廠2000kN冷剪機(jī)剪刃，其材料為
6CrW2Si鋼，要求硬度52～56HRC。根據(jù)冷剪刃的工作狀況，刃必須具備高的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)還要具備一定的塑性和韌性。該剪刃的工作狀態(tài)極其惡
劣，生產(chǎn)單位為了提高生產(chǎn)效率，根據(jù)棒料直徑的大小一次要剪切幾根，十幾根，有時(shí)甚至要剪切二十幾根，因此剪刃承受著極大的沖擊力和剪切力。這要求剪刃具
有很好的強(qiáng)韌性配合。
圖1 冷剪刃簡圖
根據(jù)用戶反映，在正常生產(chǎn)過程中，一個(gè)班要平均報(bào)廢2～3副剪刃。這樣勢必要加大工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)效率，而剪刃報(bào)廢的主要形式是崩刃掉塊。
針對上述情況，我們對6CrW2Si鋼的熱處理特性進(jìn)行了認(rèn)真的分析和探討，力求在保證硬度的情況下盡量提高剪刃的沖擊韌度。
1 一次改進(jìn)生產(chǎn)工藝及措施
1.1 淬火溫度
剪刃的原始熱處理工藝為淬火加熱880℃×90min，預(yù)冷至棱角暗紅色入油冷卻，后經(jīng)260℃×120min回火。根據(jù)圖2所示，6CrW2Si鋼
在930～950℃加熱淬火后其硬度完全能夠達(dá)到圖紙要求，而沖擊韌度可以達(dá)到峰值。高溫加熱淬火可以充分發(fā)揮鋼中合金元素的強(qiáng)化作用，提高剪刃的強(qiáng)韌性
及耐磨性，因此淬火溫度確定為940℃。
1.2 回火溫度
在保證硬度的情況下，盡量提高剪刃的沖擊韌度。根據(jù)圖3所示，6CrW2Si鋼于260℃回火不但能夠滿足硬度要求，而且沖擊值可以達(dá)到峰值，所以回火溫度定為260℃。
1.3 防氧化脫碳
由于6CrW2Si鋼脫碳敏感性較強(qiáng)，因此剪刃入爐前表面均涂防氧化脫碳涂料加以保護(hù)，防止表面氧化脫碳。
圖2 6CrW2Si鋼淬火溫度與HRC、αK的關(guān)系
圖3 6CrW2Si鋼回火溫度與HRC、αK的關(guān)系
按照上述工藝處理以后，硬度達(dá)到54～56HRC，符合圖紙要
求。剪刃經(jīng)用戶使用證明，效果有所好轉(zhuǎn)但不甚理想，使用壽命由原來的單班報(bào)廢2～3副，降到單班只用一副，壽命比原來的提高1～2倍。剪刃失效的主要形式
仍然是崩刃掉塊，且該工藝還存在工件變形大，并有淬裂傾向。為了進(jìn)一步提高剪刃的使用壽命，我們對該工藝又進(jìn)行了改進(jìn)。
2 二次工藝改進(jìn)
2.1 工藝
根據(jù)6CrW2Si鋼對貝氏體等溫淬火適應(yīng)性極好這一特點(diǎn)，我們將剪刃進(jìn)行了預(yù)淬等溫淬火處理，工藝如圖4。
新工藝的特點(diǎn)是：將加熱好的工件首先淬入冷油中，使其冷卻到Ms點(diǎn)以下，并作短暫停留，使剪刃的表面形成少量的馬氏體，然后迅速轉(zhuǎn)入硝鹽爐中進(jìn)行貝氏體等溫處理，這樣預(yù)先生成的馬氏體不但能夠提高表面硬度，而且對貝氏體的轉(zhuǎn)變具有促進(jìn)作用。
圖4 改進(jìn)后的工藝
2.2 效果
采用新工藝處理的剪刃，其變形極少，平直度變形量由原來的1～2mm減少為0.2～0.3mm，而且從未出現(xiàn)過淬裂報(bào)廢現(xiàn)象。處理
后硬度達(dá)到53～55HRC，符合圖紙要求。剪刃的使用壽命大有提高，由原來的一個(gè)單班報(bào)廢2～3副剪刃，提高到現(xiàn)在的一副剪刃可連續(xù)使用3個(gè)單班，而且
從未出現(xiàn)過崩刃掉塊現(xiàn)象，其失效形式是正常的磨損和局部被壓塌，同時(shí)這些失效的剪刃除了極少數(shù)嚴(yán)重?fù)p壞報(bào)廢以外，經(jīng)過磨削仍可以繼續(xù)使用。剪刃的使用壽命
大幅度地提高，減輕了工人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。采用此工藝處理的剪刃比原處理后的使用壽命提高5～8倍，比一次工藝改進(jìn)前提高
3倍，其效果十分顯著。
生產(chǎn)實(shí)踐證明，6CrW2Si鋼經(jīng)預(yù)淬等溫處理新工藝，能夠減小變形，避免開裂，得到很好的強(qiáng)韌性配合，從而大幅度提高冷剪刃的使用壽命，有效地提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度�！�
作者單位：高文喜（鶴壁市專用設(shè)備廠，河南鶴壁 458000）
參考文獻(xiàn)：
［1］馮曉曾．模具用鋼和熱處理［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984：163～165，242． |
